• 청정기술
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• 제18권2호
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• pp.155-161
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• 2012

본 연구의 목적은 분말 사출성형 공정에서 초임계유체를 이용하여 사출성형체로부터 결합제를 효율적으로 제거하는 것이다. 두께 1~2 mm 정도의 얇은 성형체의 경우는 기존의 초임계 추출공정을 이용하여 초기부터 온도, 압력이 높은 조건에서도 아무런 결함 없이 단시간 내에 결합제를 제거할 수 있지만, 시편이 두꺼워질수록 초기에 균열이 발생하기 때문에 일정 공정조건에서는 한계가 있다. 따라서 초기에는 낮은 공정조건에서 시작하여 단계별로 온도와 압력을 상승시키는 초임계 가변 조건 탈지공정을 연구하였다. 두께 1~4 mm의 세라믹 사출성형체 시편을 사용하여 여러 가지 초임계 조건에서 탈지실험을 수행하여 두꺼운 세라믹 사출성형체에 균열이 생기지 않으면서 가장 추출수율이 높은 가변조건 공정의 초기조건을 설정하였다. 이렇게 설정한 초기조건을 시작으로 직경 10 mm, 두께 4 mm의 두꺼운 세라믹 사출성형체 시편을 온도 333.15~343.15 K, 압력 12~27 MPa, $CO_2$ 유량 0.5~1.0 L/min 범위에서 단계별로 상승시켜 최종적으로는 5시간동안 95% 이상의 파라핀 왁스 결합제를 제거할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1982-1987
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• 2011

본 연구에서는 미지시료 또는 LFT와 같은 고점도 수지의 점도를 실제 사출성형 공정과 CAE 해석을 통하여 신뢰할 수 있는 새로운 점도의 추정 방법을 제안하였다. 우선 금형 내에 캐비티 압력을 측정할 수 있는 시스템을 구성하였고, 이 시스템을 이용해서 실제 사출과정에서 나타나는 압력 변화를 측정하는 것이다. 상용화 된 CAE 프로그램(Moldflow)은 사출공정에서 캐비티 내부를 흐르는 수지의 압력변화를 모사할 수 있다. 만약, CAE D/B에 있는 수지의 점도 데이터가 정확하다고 가정하면, 실험에서 측정한 압력 프로파일과 CAE로부터 계산 된 압력 프로파일이 일치해야 한다. 이것이 실험값과 일치하지 않으면 가정한 값을 CAE D/B에 입력해서 일치할 때까지 반복함으로써 신뢰성 있는 점도를 추정 할 수 있다. 이러한 알고리즘의 타당성을 검증하기 위해서 PP수지에 대하여 적용한 결과, 일반적인 점도계로 측정한 값과 일치하는 결과를 얻었다. 한편, PP-LFT에 대하여 적용하여 최적화 된 점도 데이터도 추정할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.4713-4718
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• 2013

플라스틱 사출성형은 원재료를 한 번의 가공으로 최종 제품을 만들 수 있는 장점을 가지고 있다. 사출성형을 위해서는 금형의 설치, 플라스틱 수지의 용융, 용융수지의 사출, 성형품의 취출 등을 위하여 사출성형기는 반드시 필요하다. 사출성형기는 여러 가지 방법으로 구분되는데, 본 연구는 현재 국내 A사에서 생산되고 있는 토글식 사출성형기를 대상으로 한다. 연구내용으로는 사출성형기의 여러 부품 및 주요한 플레이트에 대하여 3차원 모델링을 실시하고, 3차원 캐드상에서 조립하여 사출성형기의 전체 구조를 파악하였다. 그리고 에너지 및 생산비 절감을 위하여 주요 플레이트에 대하여 유한요소법을 이용하여 사출압력과 형체력 적용시의 플레이트에 발생하는 스트레스와 변위를 분석하고, 그 결과를 토대로 플레이트를 개선하였다. 개선된 플레이트를 대상으로 유한요소 재해석을 통하여 고정플레이트는 약 2.7%, 이동 플레이트는 약 3.5%, 테일 스톡은 약 6.9%의 중량 감소 결과를 확인하였다.

• 유변학
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• 제11권2호
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• pp.153-158
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• 1999

가스사출시 두개이상의 가스흐름가능방향이 존재 할 때 가스는 선택적인 방향으로 흐르게는데 여기에서는 이 가스흐름 방향을 예측하는 방법을 제시하였다. 지금까지는 가스흐름방향은 가스의 하류에 있는 수지의 저항값, 즉 압력손실필요량을 비교하여 예측되어 왔는데 이방법은 대부분의 경우에 정확한 예측력을 가지고 있었다. 그러나 수지의 저항값 또는 압력손실필요량을 비교하는 방법이 실제에는 경우에따라 맞지 아니하였다. 이 연구에서는 수지속도비교가 압력손실필요량비교 보다 한단계위의 판단기준(criterion)이 되는 것을 설명하고 그예를 들어 증명 하고 있다. 압력손실필요량비교 대신 수지속도비교방법을 쓰면 예외없이 모든 경우 정확하게 가스흐름방향을 예측을 할수 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.138-141
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• 2010

유도탄 사출장치에 적용되는 가스발생기의 점화 초기압력 저감화를 위한 연구를 수행하였다. 점화장치는 추진제의 점화를 위한 에너지 방출장치로서 다발 형태의 3열형 추진제 그레인을 연소 불안정 없이 동시 점화시키는 것을 목표로 한다. 점화성이 좋지 않은 복기형 추진제를 적용하여야 하는 가스발생기의 경우 사출속도와 가속도 조건을 충족하기 위해서는 추진제의 신속한 점화와 점화초기의 연소압력 저감화가 필수적이다. MTV 점화제의 연소 특성을 활용한 점화기 설계를 통하여 모든 개발 요구 성능을 만족할 수 있었다.

• 유변학
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• 제11권2호
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• pp.159-167
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• 1999

샌드위치 사출성형 공정은 기존의 사출성형 공정이 가지지 못하는 여러 장점들로 인해 최근 산업적으로 주목 받고 있는 고분자 가공 공정이다. 이 공정의 해석적인 접근은 거의 불가능하므로, 본 연구에서는 수치모사를 통해서 샌드위치 사출성형의 충전 공정을 연구하였다. 수치모사는 기본적으로 유한요소법을 사용하였고 Flow Analysis Network(FAN)/관할체적(Control Volume)법 등을 함께 이용하였다. 그리고 skin polymer의 선단을 확인할 수 있는 기존의 충전율 변수와 함께 skin polymer와 core polymer의 경계를 표시하는 새로운 충전율 변수를 도입하였고 이것을 이용하여 core polymer의 선단을 추적하였다. 새로운 충전율 변수는 두께 방향으로 온도장을 풀기 위해 나눈 각 층에서 정의되었다. 수치모사에 사용된 skin polymer와 core polymer로는 물성이 다른 두 고분자 물질을 주입시켜서 나타나는 충전 형태를 비교했다. 즉, 점도 상수, power-law 지수 등과 같은 유변 물성이 다른 두 고분자 물질을 충전시키기 위해 공정상 필요한 입구에서의 압력 등을 계산했으며 나중에 들어가게 되는 core polymer의 충전 완료 후 금형 내에서의 두께 방향과 흐름 방향으로의 분포 등을 구하였다. 또한 실제 공정 상에서 가공조건에 해당되는 switchover time과 벽 온도 등의 조건을 바꿔가면서 수치모사를 진행하였다. 사례 연구를 통하여 얻어진 물성과 가공 조건에 따른 core polymer의 충전 형태와 입구에서의 압력 등은 샌드위치 사출성형의 산업적 이용에 매우 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.46-51
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• 2012

Injection pressure, an important factor in filling process, should be minimized to enhance injection molding quality. Injection pressure can be controlled by valve gate open timing. In this work, we decided the valve gate open timing to minimize the injection pressure. To solve this design problem, we integrated MAPS-3D (Mold Analysis and Plastic Solution-3Dimension), a commercial injection molding CAE tool, to PIAnO (Process Integration, Automation and Optimization), a commercial PIDO (Process Integration, and Design Optimization) tool using the file parsing method. In order to reduce computational cost, we performed an approximate optimization using meta-models that replaced expensive computer simulations. At first, we carried out DOE (Design of Experiments) using OLHD (Optimal Latin Hypercube Design) available in PIAnO. Then, we built Kriging models using the simulation results at the sampling points. Finally, we used micro GA (Genetic Algorithm) available in PIAnO. Using the proposed design approach, the injection pressure has been reduced by 13.7% compared to the initial one. This design result clearly shows the validity of the proposed design approach.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.671-674
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• 2009

본 논문에서는 Base resin으로 열가소성 고분자인 PPS(Poly(phenylene sulfide))를 사용하였으며, 물리적 및 화학적 특성을 증대시키기 위해 주 첨가제로는 Expanded graphite와 보조 첨가제로 Glass fiber와 Carbon fiber를 사용하여 2가지의 복합 소재를 제조 하였다. 제조한 복합소재를 활용하여 최적의 사출 조건(사출 압력, 가열시간, 금형온도 등)으로 사출을 하였으며, 각각의 최종 시편을 four point probe 장치를 사용하여 전기전도도를 측정 비교 하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제20권5호
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• pp.659-665
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• 2011

Recently, the plastic resin such as PC, ABS are widely used in IT market. Especially, in most cases the keypads mounted on the mobile phone are the dual-injection-plated type. Environmental regulation is based on the quality of injection-molded products and the minimum process steps are required to avoid the plating defects. Various parameters to produce the injection-molded plastic products make it difficult to obtain the desired stability. However, the past experience and the use of CAE analysis make it possible to predict the problems occurred in injection molding process. Especially, the problems of the weld lines such as runner balancing, bending, deformation and forming defects can be solved systematically and minimized by CAE analysis. Through this study, the non-uniform volumetric shrinkage and the difference in temperature distribution induce the deformation and the high value of stress causes the problems such as crack.

• 유변학
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• 제9권1호
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• pp.16-26
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• 1997

사출 성형된 제품에서 발생하는 잔류응력은 최종 제춤의 기하학적 정밀도와 기계적 성질 및 열적 성질에 영향을 미친다. 사출성형된 제품의 잔류응력을 예측하기 위해서는 먼 저 열 및 유동장의 해석을 수행하여야 하고이를 위해서는 사출 성형의 세단계. 즉 충전, 보 압, 냉각을 모두고려해야한다. 검사체적 방법에 기초한 혼합 유한요소/유한차분방법을 사용 하는 수치 해석적 기법에 의하여 충전과정가 후충전 과정의 유동장 해서을 수행하였다. 일 반화된 헬레쇼 유동을 가정하였고 보압과 냉각과정시의 고본자의 압축성을 고려하였다. 점 도의 전단 변형률의 크기와 온도에 대한 의존성은 개선된 크로스 모델을 사용하여 나타내었 다. Tait에 의해 제안된 상태방정식은 고분자의 온도, 압력, 부피의 상호관계를 묘사하는 좋 은 방법을 제공하였다. 유동해석을 통하여 전 공정에 걸쳐서 온도와 압\ulcorner장의 변화에 대한 데이터를 얻었고 제품의 고체 응력해석의 입력 데이터로 사용하였다. 유한요소응력해석에는 평면 응력요소를 사용하였다. 다양한 형태의 금형에 대해서 공정 변수들을 달리하여 유동장 의 해석과 잔류응력의 계산을 수행하였다. 이로부터 공정조건과 유동장의 관계를 밝히고 최 종 제춤의 잔류 응력에의 영향을 고찰하였다.